3.2 Yer osti suvlarini tozalashning intelektual tizimining (PLC) dasturini
ishlab chiqish
Yaqinda o'tkazilgan so'rov natijalariga ko'ra, yog'ingarchilikning kamayishi,
aholi sonining ko'payishi tufayli suv katta muammoga aylandi, chunki ko'plab
shaharlar bu muammoga duch kelmoqdalar, odamlar bu muammodan aziyat
chekishmoqda, ularning kundalik ehtiyojlari uchun yetarli miqdorda suv yo'q [1].
Global suv ta'minotiga ortib borayotgan talablar biologik xilma-xillik, oziq-ovqat,
ishlab chiqarish va insonning boshqa hayotiy ehtiyojlari sababli suv ta'minotiga
bo’lgan ehtiyojlarni oshirib bormoqda. Ko'pgina hududlarda suv tanqisligi
allaqachon mavjud bo'lib, bir milliarddan ortiq aholi yetarli ichimlik suvidan
mahrum.
Bundan
tashqari,
rivojlanayotgan
mamlakatlardagi
yuqumli
kasalliklarning 90% ifloslangan suvdan yuqadi. Butun dunyo bo’ylab chuchuk
suvning qariyb 70 foizini qishloq xo'jaligi iste'mol qiladi. Masalan, 1 kilogramm
(kg) boshoqli don yetishtirish uchun taxminan 1000 litr (L) suv va 1 kg mol go'shti
yetishtirish uchun 43 000 litr suv kerak bo'ladi. Zamonaviy loyihalar natijasida
suv ta'minot tizimida katta o’zgarishlar bo’lib ular orqali suvni tejash, qayta
ishlash va suvdan foydalanish samaradorligini oshirishga erishilmoqda.
Suv inson va boshqa hayvonlar, o'simliklar va mikroblar uchun etarli oziq-ovqat
ta'minoti va samarali muhitni ta'minlash uchun zarurdir.
butun dunyo bo'ylab. Aholi soni va iqtisodiyoti o'sishi bilan global chuchuk suvga
bo'lgan talab tez ortib bormoqda. Insoniyatning oziq-ovqat ta'minotiga tahdid
solishi bilan bir qatorda, suv tanqisligi ham suv, ham quruqlik koinot tizimlarida
biologik xilma-xillikni keskin kamaytiradi, suvning ifloslanishi esa odamning
jiddiy kasalliklarining tarqalishini osonlashtiradi va suv sifatini pasaytiradi [3,4,5].
Jahon qishloq xo'jaligi yiliga olinadigan toza suvning taxminan 70 foizini iste'mol
qiladi. Dunyodagi ekin maydonlarining atigi 17% ga yaqini sugʻoriladi, ammo bu
sugʻoriladigan er jahon oziq-ovqatining 40% ini ishlab chiqaradi. Butun dunyoda
sug'oriladigan yerlar miqdori asta-sekin kengayib bormoqda, garchi sho'rlanish,
botqoqlanish va loyqalanish natijasida hosildorlik pasayishda davom etmoqda.
Umumiy sug'oriladigan maydonlarning har yili kichik o'sishiga qaramay, aholi jon
boshiga to'g'ri keladigan sug'oriladigan maydonlar 1990 yildan boshlab aholi
sonining tez o'sishi tufayli kamayib bormoqda. Xususan, so‘nggi o‘n yil ichida
global sug‘orish boshiga 10 foizga kamaydi.
Har yili 10 million litrga yaqin sug'orish suvini qo'llash amaliyoti tuproqqa
taxminan 5 t tuz qo'shilishiga olib keladi. Tuz konlarini qo'shilgan chuchuk suv
bilan yuvish mumkin, lekin katta xarajat. Butun dunyoda mavjud sug'oriladigan
tuproqlarning qariyb yarmi sho'rlanishdan salbiy ta'sir ko'rsatmoqda [10]. Har yili
sho'rlangan tuproqlar vayron bo'ladigan jahon qishloq xo'jaligi erlarining miqdori
10 million gektarni tashkil etadi. Bundan tashqari, sug'oriladigan ekin
maydonlarining drenaj suvlarida ko'p miqdorda tuz mavjud [11,12]. Tuzlarning
qishloq xoʻjaligida qoʻllanilishi mumkin boʻlgan hududlarda toʻplanishi butun
dunyo boʻylab 340 mln. melioratsiya. Sugʻorma dehqonchilik viloyat qishloq
xoʻjaligining asosini tashkil etadi (Volgaboʻyi Rossiya Federatsiyasi, Qozogʻiston,
Oʻzbekiston, Turkmaniston, Qirgʻiziston, Tojikiston, Ozarbayjon).
Turli xil tabiiy sug'oriladigan maydon sharoitlari fonida; Sug'orish tizimlarining
turli funktsional darajalarida suvdan foydalanishning yomonligi qishloq xo'jaligida
foydalanishda tuproq unumdorligi va er sifatini yomonlashtiradigan ko'plab
muammolarni keltirib chiqaradi, shuningdek, sug'oriladigan tuproqlar, er osti
suvlari va suv manbalarining sho'rlanishi va ifloslanishida ifodalangan ekologik
muammolarning kuchayishiga olib keladi. Yuqoridagi faktlar, suv sifatini nazorat
qilish qishloq madaniyatining masalalaridan biri hisoblanadi. Qishloq xo'jaligi
mahsulotlarini sug'orish uchun suvning asosiy ko'rsatkichi pH hisoblanadi. PH
qiymati suvning dissotsiatsiyasi paytida hosil bo'lgan H + va OH- ionlarining
suvdagi miqdoriy nisbati bilan aniqlanadi. Agar suvda OH- ionlari ustun bo'lsa,
ya'ni pH> 7, suv ishqoriy reaktsiyaga ega bo'ladi va H + ionlari ko'p bo'lsa - pH
<7- kislotali. Distillangan suvda bu ionlar bir-birini muvozanatlashtiradi va pH
taxminan 7 bo'ladi. Suvda erigan turli xil kimyoviy moddalar, tabiiy va sun'iy
moddalar, bu muvozanat buziladi, bu pH darajasining o'zgarishiga olib keladi. pH
metr kationlarning faolligini kuzatish, shuningdek eritmalardagi oksidlanish-
qaytarilish potentsialini (ORP) o'rganish uchun ishlatilishi kerak. Tadqiqotlar
asosida oziq-ovqat sifati haqida xulosa qilishimiz mumkin.
Odatda, pH darajasi iste'molchi suvining sifatiga ta'sir qilmaydigan oraliqda
bo'ladi. Daryo suvlarida pH odatda 6,5-8,5 oralig'ida; botqoqlarda, suvda
hümik kislotalar tufayli kislotali - u erda pH 5,5-6,0, er osti suvlarida esa pH
odatda yuqori. Yuqori darajada (pH> 11) suv o'ziga xos sovunlilikka ega bo'ladi
yoqimsiz hid, ko'z va teriga tirnash xususiyati keltirishi mumkin. Past pH <4 ham
noqulaylik tug'dirishi mumkin. Bu suvda yashovchi organizmlarning hayotiga ham
ta'sir qiladi. Ichimlik va maishiy suv uchun pH darajasi 6 dan 9 birlikgacha optimal
hisoblanadi [14].
Hosildorlikni oshirish uchun qurg'oqchil zonalar uchun sug'orish qishloq
madaniyatining asosiy ko'rsatkichlaridan biri hisoblanadi, deb taxmin qilish
mantiqan to'g'ri. Taklif etilayotgan tizim pH darajasini nazorat qilish imkoniyatiga
ega. Nasos agregatini teskari osmos bilan birlashtirib.Tizim suv manbasining sifat
ko'rsatkichlari asosida filtrning ishlashini aniqlaydi. Muammoning yechimi. Ushbu
ta'sirlarni minimal darajaga tushirish uchun sug'orish va ichimlik suvini suv bilan
ta'minlash jarayonini nasos agregatida birlashtirish imkoniyatini beradigan tizim.
Dizayn markazdan qochma nasos uchun diffuziya mikserini va teskari osmos
filtrini birlashtiradi. dizayn yuqoridagi hududlarda juda dolzarb bo'lgan individual
foydalanish uchun nasos stantsiyasiga o'rnatiladi. Nasos stantsiyasi kichik
qishloqlar va qishloq joylarida kichik er uchastkalarini sug'orish va suv ta'minoti
iste'molchini amalga oshirish uchun ko'chma foydalanish uchun individual
foydalanish uchun mo'ljallangan. Dizayn markazdan qochma nasos, differensial
pH sensori, diffuziyadan iborat. mikser, teskari osmos va to'rtta ikkita pozitsiyali
elektromagnit klapanlar, 1-rasmda ko'rsatilgan [15]. Tizim ikki ish rejimi sifatida,
yuqori rejim faqat qaytar osmos faollashtirilgan va ichimlik suvi sho'rligini
kamaytirish uchun ishlatiladigan rejimdir. standartlar.
Pastki rejim - diffuziya aralashtirish rejimi. Tuzilishning bu qismida tank
o'rnatilgan bo'lib, u erda quvurlar manbadan ulangan, sho'r suvdan va teskari
osmosdan filtrlangan suv keladi. Tankdagi suvning nisbati o'tkazuvchanlik sensori
yordamida o'lchanadi.
Konduktometrik sensor aniqlaydi, ish kommutatsiya klapanlari va byt tank ichidagi
tuz darajasini nazorat qilish imkoniyatini beradi. Tanklardagi suvning ma'lum
hajmida pastki valf avtomatik ravishda ishga tushadi, bu esa bu suvni
sug'oriladigan joyga etkazib beradi. Tuz va filtrlangan suvning nisbati tizim
mikrokontrollerining ma'lum bir eskiziga muvofiq tuzilgan. Tizimning ishlash
printsipi tuz darajasini aniqlashdan iborat va bu ko'rsatkich asosida tuz va ichimlik
suvining nisbati sifatida ish hajmi belgilanadi. Manba kondüktometrik sensorga
o'rnatilgan signal, oldindan belgilangan E parametri bilan taqqoslanadi va
tekshirgich oldindan belgilangan qiymatning tovush diapazonini aniqlaydi.
Nisbatlarni aniqlagandan so'ng, suvning nisbati nazoratchi orqali signal beriladigan
valflar yordamida nazorat qilinadi. Eksperimental stend uchun taxta yig'ildi
2-rasmdagi Arduino elementlari asosida ishlab chiqilgan va taxta elementlarining
ulanish diagrammasi ko'rsatilgan.
Kengash Arduino pro mini kontrolleri, ikkita joylashish klapanlarini boshqarish
uchun ULN 2003 kuchaytirgichi, SEN0116 o'tkazuvchanlik o'lchagichi va GSM
SIM900D dan iborat. Masofadan boshqarish va jarayonni kuzatish tizimi [4].
Arduino ID E dasturiy muhiti taqqoslash uchun sensor tomonidan o'zgaruvchan
ko'rsatkichlarni hisoblash uchun ishlatilgan va kodlarni kompilyatsiya qilish. Tizim
taqqoslashning mantiqiy ishlashi buyrug'iga javob beradi. Agar o'zgaruvchilar
kiritilsa, eskizning asosiy qismlari Arduino ID E panelida 3-rasmda
ko'rsatiladi.Datchiklar va sensorlarning ko'rsatkichlarini taqqoslash. Ko'rsatilgan
qiymatlar barcha jarayon o'zgarishlarini ko'rsatadigan 4-rasmdagi eskiz misolida
ko'rsatilgan qiymat operatoridagi ko'rsatilgan yo'laklar yordamida tuziladi.
Taqqoslashda toza suvning chegaralari ( `` Suv neytral (xavfsiz) '' ) va kislotaligi
ortgan ( `` suvning kislotaligi yuqori` ) ko'rsatilgan.
3.1-rasm. Avtomatik boshqaruvning elektron platasi
tizimi.
1-
SIM900D; 2- ijro etuvchi mexanizm rele moduli; 3-nasos bloki;
4- kuchaytirgich; 5- kontroller Arduino Pro mini; 6- BNC ulagichi;
7- pH sensori; 8- sensorli modul.
Sim karta 1 GSM moduli
8 analog diskret
5 qislaydi
4> Do'stlaringiz bilan baham: |